Всем привет! Какая первая мысль у Вас возникает, когда речь заходит о городском подземном строительстве? Конечно - метро! Километры тоннелей, глубокие станции, подземные сооружения секретного назначения ( а в Москве есть целые компании, специализирующиеся на этом). Но ни одно из вышеназванных сооружений не обходится без строительства прочих малых подземных коммуникаций , таких как :
- Водопроводная сеть
- Канализация
- Ливневая канализация
- Кабельные сети, в том числе связь. (львиная доля кабелей в городах лежат в земле или в специальных подземных кабельных коллекторах).
- Газ
- Тепломагистрали
Все крупные подземные сооружения мало того, что нуждаются в этих сетях, так еще и требует переноса существующих уже. В таком городе, как Москва нет ни единого клочка земли, где не проходил бы кабель и не лежала какая-нибудь труба, и представьте сколько труб и кабелей необходимо переложить (перенести), чтобы построить линию метро неглубокого залегания. Нередко без переноса сетей строительство метро и начать не могут. Вот и получается, что есть большой, важный для города объект строительства, о котором говорят в новостях, а есть малые подземные перекладки сетей, о которых если и говорят, то как то так : "строители перекрыли такую то дорогу для прокладки коммуникаций, ищите пути объезда". Вот об этом дальше и поговорим.
Все начинается с раскопки котлована от 2х2м. до 15х15м. до заданной проектом отметки- глубины в 2-8м. Глубины могут быть и больше, но основная часть коммуникаций располагается в этих пределах. Это обусловлено следующим:
1. Трубопроводы стараются располагать на небольшой глубине, чуть превышающей глубину промерзания - никому не хочется в случае ремонта/замены копать глубого, это долго и дорого. Кабельные сети кладут у самой поверхности - для них глубина 0,5-1,5 м. считается нормальной. Поэтому их чаще всего и рвут экскаваторами.
2. Глубина может зависеть от многих причин. Канализационная сеть строится самотечной с глубиной не превышающей 7 м. для дворовых и уличных сетей. Это связано с удобством обслуживания и ремонта. Выдержать это правило получается не всегда. Представьте длину канализации Москвы. Чтобы сточная вода самотеком добралась от вашего дома до очистных сооружений ( которые расположены на юге и востоке города) она должна пройти многие километры все время заглубляясь, сохраняя необходимый уклон. На помощь приходит естественный рельеф города и инженерные расчеты, которые определяют уклон, наполнение трубы, скорость потока жидкости (необходима для самоочистки труб). Москва имеет естественный уклон на восток и юг. Поэтому очистные сооружения находятся там : Люберецкие, Курьяновские, Южно-Бутовские. Уклон местности позволяет прокладывать трубы с необходимым уклоном, избегая больших глубин. А там, где рельеф не помогает строят насосные станции, которые поднимают поток сточной воды с глубины 15м. (например) до 2м. Станции могут быть разными - от обычного колодца на МКАД до огромных сооружений с расчетной производительностью 1 млн. м3/сутки (таких станций несколько в Москве, включая самую большую в Европе).
У водопроводной сети другие проблемы- там люди при проектировании думают как бы им создать в сети необходимое давление, чтобы обеспечить нужным напором вооооон того парня в пентхаусе на 30-ом этаже. Чем выше надо поднять воду, тем большее давление необходимо в сети. Обычное давление в городской водопроводной сети 4-7 атм. Когда этого давления становится недостаточно для поднятия воды на верхние этажи, в дело вступают различные системы повышения давления и подачи воды, расположенные в самом доме.
Примерно то же самое с теплосетью, только давление там не 4-7 атм, а 16.
Любая раскопка в Москве, даже при наличии всех разрешений и согласований со всеми эксплуатирующими организациями (Мосводоканал, МосГаз, МОЭК и т.д.) начинается с шурфления подземных сетей. То, что их нет на геоподоснове (специальной схеме) не говорит ни о чем. Выглядит это примерно так : вам нужно раскопать котлован условно 6х6 м. Вы не приходите с экскаватором и сразу начинаете копать ( все разрешения есть), а загоняете бригаду рабочих с лопатами, которые начинают искать коммуникации, попадающие в зону разработки котлована. В основном это высоковольтные кабели, только их укладывают на глубину до 1,0 м. Все остальное лежит глубже и ищется по мере раскопки. Нередки случаи, когда копать начинают вообще без оформленных документов и, чтобы обезопасить себя, шурфят котлован по периметру- копают траншею глубиной до 1,5 метров.
Это дает 99% гарантию, что коммуникаций нет и позволяет снять эти 1,5 м. грунта землеройной техникой. И даже если у вас на объекте присутствуют все представители эксплуатирующих организаций, чьи сети проходят где-то рядом (так должно быть, но это из разряда фантастики), вы все-равно будете шурфить. Никто не возьмет на себя такую ответственность, сказать - копай! тут ничего нет!
Методы разработки котлована/траншеи могут быть разными в зависимости от глубины, уровня грунтовых вод, типа грунта и прочего. Об этом в другой статье.
Все вышеупомянутые коммуникации теоретически можно уложить открытым способом- вырыть траншею и положить туда трубу, но это во-первый дорого, во-вторых дорого и в -третьих - в 99% случаев невозможно. Копать траншею глубиной 7 м. через какой-нибудь проспект с шестью полосами движения не очень целесообразно. Поэтому широко применяются закрытые способы прокладки труб.
Самый распространенный из них - продавливание стального футляра или на жаргоне "прокол". На дно котлована помещается домкратная установка из 2-4 домкратов.
Домкраты подключаются к маслостанции - установка имеющая на борту емкость с маслом, электрический двигатель минимум 18кВт, который вращает гидравлический насос, создающий давление в гидроцилиндрах.
И вся эта радость заталкивает стальную трубу прямо в грунт кусками по 2-3 м. (ограничено размерам котлована). Упором служит лист металла толщиной 30-50мм, опирающийся на бетонный упор,который специально заливается.
Далее в эту трубу отправляется пара человек с лопатами и тележкой на колесиках и вручную вынимают весь грунт, после чего труба толкается дальше. И так до 60 м. Диаметр труб 1,0-1,4 м. ( хотя минимально разрешенный диаметр для нахождения человека 1,2 м). Эта продавливаемая труба называется "футляром", внутрь нее уже протаскивают рабочую трубу водопровода или канализации. Пространство между трубами заполняется цементным раствором. На месте входа и выходы трубы ( в котлованах) как правило монтируют подземные камеры и колодцы.
Если нужно проложить трубу небольшого диаметра- 200 мм. например, то использовать футляры 1000мм. невыгодно, одного бетона уйдет столько, что людям не из чего будет з/п платить. В таких случаях применяют горизонтальное шнековое бурение
Принцип похож, но установка, кроме давления на трубу, осуществляет вращения шнека, установленного внутри трубы. По мере погружения трубы в грунт, шнек выдает внутренний грунт в котлован, а далее краном наверх в отвал или в самосвал. Бетонный упор здесь не применяется. Установка "ездит" по металлической раме, отталкиваясь от нее при помощи гидравлических домкратов. Этот метод обычно дороже, само оборудование стоит заметно больше, чем продавливающая установка. Основные рабочие диаметры - 300-800 мм. Длина интервала - до 100 м.
Для прокладки более крупных труб, устройства коллекторов подземных рек, кабельных коллекторов применяют проходческие щиты. Если в этот момент Вам на ум пришел образ 6-ти метрового щита для прокладки тоннелей метро, то вы ошибаетесь. Речь пойдет о куда более простых машинах.
Первая из них - ручной щит диаметром 2 м.
Как видите, это относительно несложный механизм, представляющий из себя стальную трубу, в корпус которой изнутри вмонтированы домкраты с небольшим рабочим ходом по всей длине окружности и блокоукладчик (лебедка) для монтирования бетонных тюбингов. Движется щит за счет отталкивания от уже смонтированных ( в котловане) тюбингов. Роль главного рабочего органа на себя берут рабочие с лопатой. Грунт выдается на небольших вагонетках, движущихся по рельсам. Откатка может быть электровозной или ручной.
Следующий вариант- механический щит диаметров от 2 до 4 м. Наиболее распространен 3,6 м.
Принцип движения тот же самый. Рабочий орган экскаваторного типа выгребает грунт на конвейерную ленту, по которой он попадает в вагонетку. Но без ручной подработки такие щиты тоже не обходятся.
И заключительный вариант - полностью механизированные комплексы.
Этот щит во многом напоминает те, что роют метро. Диаметр 0,6- 2,5 м. Длина интервала - до 500 м. Рабочий орган роторного типа со сменными шарошками. Как видите тут нет никаких тюбингов. В движение комплекс приводится мощными домкратами, которые толкают не только его, но и всю нитку рабочей трубы. Труба, чаще всего, железобетонная с возможностью стыковки по принципу "папа-мама". Для облегчения продавливания труба может обрабатываться специальным раствором, облегчающим скольжение трубы в теле грунта.
Грунт выдается по трубам в виде смеси земли и специального полимерного раствора. Смесь проходит через сепаратор, очищается и снова подается в работу. Периодически полимерный раствор обновляется, а загрязненный утилизируется. К сожалению очень часто утилизируется он в ближайшую ливневую сеть, что неизбежно приводит к засорам и огромным штрафам производителю работ. В силу конструкции, каждое добавление трубы требует отключения, удлинения и подключения всех кабелей и трубопроводов-это делается вручную и занимает половину времени проходки.от в таком виде достается многомиллионное оборудование в конце проходки. Фото из открытых источников
На фото выше - завершающий этап любой проходки. Ну если конечно вы не напоролись на огромный валун. Тогда выход только один - доставать щит в том месте, где он остановился, а это не всегда возможно... Немало этого многомиллионного оборудования гниет под МКАД.
В следующей статье постараюсь рассказать сколько можно заработать в таком строительстве.
